高考生物大一轮复习学案+作业第六单元　学案23遗传的物质基础

这是一份高考生物大一轮复习学案+作业第六单元　学案23遗传的物质基础，共10页。
第六单元　遗传的物质基础学案23　DNA是主要的遗传物质考纲要求　人类对遗传物质的探索过程(Ⅱ)。 一、肺炎双球菌的转化实验1．体内转化实验(1)实验过程(2)结论：加热杀死的S型细菌中，含有某种促使R型细菌转化为S型细菌的________。2．体外转化实验：(1)方法：将S型细菌的________、蛋白质和多糖等物质分开，分别加入到培养R型细菌的培养基中。(2)过程(3)结果：只有加入S型细菌的________，R型细菌才能转化为S型细菌。(4)结论：______才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。二、噬菌体侵染细菌实验1．实验材料——T2噬菌体3．结论：________是遗传物质。思考　为什么用35S标记噬菌体的蛋白质外壳，用32P标记噬菌体的DNA？　三、证明RNA是遗传物质的实验1．烟草花叶病毒组成：________和蛋白质。2.　烟草花叶病毒—＋3．结论：____是遗传物质。四、DNA是主要的遗传物质：因为绝大多数生物的遗传物质是________，所以说________是主要的遗传物质。探究点一　肺炎双球菌的转化实验1．肺炎双球菌比较填空：    种类项目S型细菌R型细菌菌落________________菌体有__________无__________毒性有毒性，使小鼠患______死亡______2.格里菲思转化实验(体内转化)填空：(1)实验过程及结果 (2)结论：加热杀死的S型细菌中，含有某种促成R型细菌转化为S型细菌的“________”。3．艾弗里转化实验(体外转化)填空(1)原理：对S型细菌的成分提取、分离、鉴定，并与____________混合培养，以观察各成分的作用。(2)过程(3)结论：________才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，即DNA是转化因子，是遗传物质。思维拓展1．格里菲思的体内转化实验只提出“S型细菌体内有转化因子”，并没有具体证明哪种物质是遗传物质。最终证明DNA是遗传物质的是艾弗里。2．格里菲思实验第4组小鼠体内分离出的细菌和艾弗里S型菌的DNA＋R型活菌培养基上生存的细菌都是R型和S型都有，但是R型多。3．S型菌的DNA＋DNA水解酶＋R型活菌只有R型细菌，该实验是从另一个角度进一步证明DNA是遗传物质，而不是为了证明DNA的水解产物——脱氧核苷酸不是遗传物质，尽管此实验可以证明该问题，但不是该实验的实验目的。探究示例1　(2011·温州十校联考)在艾弗里证明DNA是遗传物质的实验中，用DNA酶处理从S型活细菌中提取的DNA并与R型菌混合培养，结果发现培养基上仅有R型菌生长。设置本实验步骤的目的是(　　)A．证明R型菌的生长并不需要S型活细菌的DNAB．用以补充R型菌生长过程中所需要的营养物质C．直接证明S型菌DNA不是促进R型菌转化为S型菌的因素D．与“以S型菌的DNA与R型菌混合培养”的实验形成对照听课记录：　 　探究点二　噬菌体侵染细菌的实验分析完成下表：实验材料T2噬菌体、大肠杆菌实验方法放射性同位素标记法(或示踪法)设计思路S是蛋白质特有元素，P是DNA特有元素，用不同的放射性同位素分别标记DNA和蛋白质，直接单独地去观察它们的作用过程·结果实验分析35S标记的噬菌体__________并未进入细菌内部，而32P标记的噬菌体____进入了细菌内部实验结论____是真正的遗传物质思维拓展1．上清液中含未浸染的T2噬菌体和侵染后T2噬菌体外壳，沉淀物中含被感染的细菌。2．该实验不能证明蛋白质不是遗传物质，因为蛋白质外壳留在外面，其作用不能证明。3．该实验可同时证明DNA能控制蛋白质的合成。探究示例2　(2010·上海生物，25)若1个35S标记的大肠杆菌被1个32P标记的噬菌体侵染，裂解后释放的所有噬菌体(　　)A．一定有35S，可能有32P     B．只有35SC．一定有32P，可能有35S     D．只有32P听课记录：　 　探究点三　肺炎双球菌的体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较相同[来源:学科网]点[来源:学科网ZXXK]实验[来源:学|科|网Z|X|X|K]思路[来源:Zxxk.Com]均使________________，单独处理，观察它们各自的作用，但两类实验中____与______分开的方式不同设计原则都遵循了________结论相同点能证明________________，但不能证明DNA是主要的遗传物质不同点方法不同艾弗里实验________：分离S型细菌的DNA、多糖、蛋白质等，分别与R型细菌混合培养噬菌体侵染细菌实验____________：分别标记DNA和蛋白质的特殊元素(32P和35S)结论不同①肺炎双球菌转化实验的结论：证明________________，蛋白质____________；②噬菌体侵染细菌实验的结论：证明______________，不能证明蛋白质____________，因蛋白质没有进入细菌体内思维拓展1．噬菌体侵染细菌的实验还能间接证明的结论(1)DNA能够自我复制，使前后代保持一定的连续性，维持遗传性状的稳定性；(2)DNA能控制蛋白质的生物合成，从而能够控制新陈代谢的过程和性状。2．噬菌体侵染细菌的实验误差分析：上清液和沉淀物中为何都有放射性(1)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，理论上在上清液中不含放射性，下层沉淀物中应具有很高的放射性，而实验最终结果显示在离心后的上清液中，也有一定的放射性，而下层的放射性强度却比理论值略低。原因有二：一是保温时间过短，有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性；二是从噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离，这一段保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离心后分布于上清液，也会使上清液的放射性含量升高。(2)若用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，理论上沉淀物中不含放射性，但可能由于搅拌不充分，有少量35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中，使沉淀物也有一定放射性。3．肺炎双球菌转化实验(1)加热杀死S型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是其内部的DNA在加热结束后随温度的降低又逐渐恢复其活性。(2)R型细菌转化为S型细菌的原因是S型细菌DNA与R型菌DNA实现重组，表现出S型菌的性状，此变异属于基因重组。探究示例3　(2011·广州检测)肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验，证明了(　　)A．DNA是主要的遗传物质B．蛋白质是遗传物质C．RNA是遗传物质D．DNA是遗传物质听课记录：　 　题组一　肺炎双球菌转化及噬菌体侵染细菌实验1．(2011·南京摸底)下列关于艾弗里的肺炎双球菌转化实验的叙述中，错误的是(　　)A．需对S型细菌中的物质进行提取、分离和鉴定B．配制的培养基应适合肺炎双球菌的生长和繁殖C．转化的有效性与R型细菌的DNA纯度有密切关系D．实验证明了DNA是遗传物质而蛋白质不是2．(原创题)将加热杀死的S型细菌与R型活细菌相混合后，注射到小鼠体内，小鼠死亡。下列有关叙述中正确的是(多选)(　　)A．死亡的小鼠体内只存在着S型活细菌B．死亡的小鼠体内存在着S型和R型两种活细菌C．死亡的小鼠体内S型活细菌的出现是两种细菌细胞融合的结果D．死亡的小鼠体内S型活细菌的出现是R型活细菌转化的结果3．(2011·广东卷，2)艾弗里和同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验，结果如下表。从表可知(　　)实验组号接种菌型加入S型菌物质培养皿长菌情况①R蛋白质R型②R荚膜多糖R型③RDNAR型、S型④RDNA(经DNA酶处理)R型A．①不能证明S型菌的蛋白质不是转化因子B．②说明S型菌的荚膜多糖有酶活性C．③和④说明S型菌的DNA是转化因子D．①～④说明DNA是主要的遗传物质4．噬菌体侵染细菌的实验能证明(　　)①DNA分子结构的相对稳定　②DNA能自我复制，使前后代保持一定的连续性、稳定性　③DNA能指导蛋白质合成　④DNA能产生可遗传变异　⑤DNA是遗传物质⑥DNA是主要的遗传物质A．①②③④     B．②③⑤C．①④⑥      D．④⑥5．(原创题)将噬菌体用15N进行标记，放在未被标记的大肠杆菌中培养一段时间，子代噬菌体所含标记元素的情况是(　　)A．外壳中含有15NB．子代噬菌体DNA都含有15NC．子代噬菌体外壳部分含15ND．子代噬菌体DNA部分含有15N6．(2011·江苏卷，12)关于“噬菌体侵染细胞的实验”的叙述，正确的是(　　)A．分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体B．分别用35S和32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，进行长时间的保温培养C．用35S标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致D．32P、35S标记的噬菌体侵染实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质题组二　DNA是主要的遗传物质7．(改编题)下列关于遗传物质的说法，错误的是(　　)①真核生物的遗传物质是DNA　②原核生物的遗传物质是RNA　③细胞核中的遗传物质是DNA　④细胞质中的遗传物质是RNA　⑤甲型流感病毒的遗传物质是DNA或RNA　⑥细胞生物的遗传物质是DNA　⑦细胞生物的遗传物质主要是DNAA．①②③      B．②③④C．②④⑤⑦     D．③④⑤8．下列有关生物体遗传物质的叙述，不正确的是(多选)(　　)A．豌豆的遗传物质主要是DNAB．酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上C．T2噬菌体的遗传物质含有硫元素D．HIV的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸题组三　应用提升9．有人试图通过实验来了解H5N1型禽流感病毒侵染家禽的过程，设计实验如下：一段时间后，检测子代H5N1病毒的放射性及S、P元素，下表对结果的预测中，最可能发生的是(　　)选项放射性S元素P元素A全部无全部32S全部31PB全部有全部35S多数32P、少数31PC少数有全部32S少数32P、多数31PD全部有全部35S少数32P、多数31P10.甲、乙为两种不同的病毒，经病毒重建形成“杂交病毒”丙，用病毒丙侵染植物细胞，在植物细胞内产生的新一代病毒可表示为(　　)题 号12345678910答 案          11.1952年，赫尔希和蔡斯利用同位素标记法，完成了著名的噬菌体侵染大肠杆菌的实验，下图是实验的部分过程：(1)写出以上实验的部分操作过程：第一步：用35S标记噬菌体的蛋白质外壳。如何实现对噬菌体的标记？请简要说明实验的设计方法。________________________________________________________________________。第二步：用被35S标记的噬菌体与没有标记的大肠杆菌混合。第三步：一定时间后，在搅拌器中搅拌后再进行离心。(2)以上实验结果能否说明遗传物质是DNA？为什么？________________________________________________________________________。(3)噬菌体侵染大肠杆菌之后，合成新的噬菌体蛋白质外壳需要(　　)A．大肠杆菌的DNA及其氨基酸B．噬菌体的DNA及其氨基酸C．噬菌体的DNA和大肠杆菌的氨基酸D．大肠杆菌的DNA及其噬菌体的氨基酸12．下图是肺炎双球菌转化实验的一部分图解，请据图回答：(1)该实验是在______________________实验的基础上进行的，其目的是证明________的化学成分。(2)在对R型细菌进行培养之前，首先进行的工作是____________________________ ________________________________________________________________________。(3)依据上面图解的实验，可以作出________________________________的假设。(4)为验证上面的假设，他们设计了下面的实验：该实验中加入DNA酶的目的是__________________________________，他们观察到的实验现象是________________________________。(5)通过上面两步实验，仍然不能说明________________________________，为此他们设计了下面的实验：他们观察到的实验现象是__________________，该实验能够说明______________。 学案23　DNA是主要的遗传物质课前准备区一、1.(2)转化因子2．(1)DNA　(3)DNA　(4)DNA二、1.(1)DNA　头部　蛋白质　(2)寄生　大肠杆菌　不能　2.高　低　未检测到　低　高　检测到　3.DNA思考　通过对噬菌体中蛋白质和DNA的研究表明，仅在蛋白质中含有S，而P几乎都存在于DNA分子中。三、1.RNA　2.RNA　蛋白质　3.RNA四、DNA　DNA课堂活动区探究点一1．表面光滑　表面粗糙　多糖类荚膜　多糖类荚膜　败血症　无毒性2．(1)加热后杀死的S细菌　不死亡　不死亡　(2)转化因子3．(1)活的R型细菌　(2)R型、S型　R型　(3)DNA探究示例1　D　[本实验设置了对照，实验变量是有无DNA。无DNA采取的措施是用DNA酶水解DNA。]探究点二培养基　培养基　细菌　细菌　高　低　低　高　蛋白质外壳　DNA　DNA探究示例2　A　[本题考查同位素标记法研究噬菌体侵染细菌的过程。由于噬菌体以自身的DNA作为遗传物质，以大肠杆菌的核苷酸和氨基酸为原料合成子代的DNA和蛋白质，所以合成的子代的DNA中，含有母链的DNA含32P，不含母链的DNA不含32P，而合成子代的蛋白质外壳则都含有35S。]探究点三DNA和蛋白质分开　DNA　蛋白质　对照原则　DNA是遗传物质　直接分离　同位素标记法　DNA是遗传物质　不是遗传物质　DNA是遗传物质　不是遗传物质探究示例3　D　[这两个实验只能证明DNA为遗传物质。得出“DNA是主要的遗传物质”的结论，是由于绝大多数生物的遗传物质是DNA，只有少数生物如某些病毒的遗传物质是RNA。]构建知识网络DNA　RNA　噬菌体侵染细菌实验　DNA　蛋白质　DNA　RNA　蛋白质课后练习区1．C　[由艾弗里的肺炎双球菌转化实验过程可知，提取的S型细菌的DNA纯度越高，转化的有效性越强，说明转化的有效性与S型细菌的DNA纯度有密切关系。]2．BD　[根据实验分析，死亡的小鼠体内既有S型活细菌，也有R型活细菌。S型活细菌是R型活细菌转化而来的，不是细胞融合的结果。]拓展提升　肺炎双球菌体内和体外转化实验的比较 体内转化实验体外转化实验实验者格里菲思艾弗里及其同事培养细菌用小鼠(体内)用培养基(体外)实验结论S型细菌体内含有“转化因子”S型细菌的DNA是遗传物质，蛋白质等其它物质不是联系(1)所用材料相同，都是R型和S型肺炎双球菌(2)两实验都遵循对照原则、单一变量原则3.C　[第①②组实验说明蛋白质和荚膜多糖与R型菌转化为S型菌无关，A、B项错误。第③组实验说明DNA与R型菌转化为S型菌有关。第④组实验说明DNA被水解后的产物不能使R型菌转化为S型菌，C项正确。①～④只能说明DNA是遗传物质，而不能说明DNA是主要的遗传物质，D项错误。]4．B　[噬菌体侵染细菌的实验能说明DNA分子能自我复制，使前后代保持一定的连续性和稳定性，进一步也能说明DNA是遗传物质，另外噬菌体能利用细菌的物质合成蛋白质外壳，因此也能证明DNA能指导蛋白质合成。]5．D　[亲代噬菌体的DNA、蛋白质中含有15N，大肠杆菌没有被标记。噬菌体侵染细菌时，只有DNA进入细菌细胞内，蛋白质外壳没有进入，所以子代噬菌体DNA部分含有15N。]解题方法　噬菌体亲子代个体与细菌之间的同位素标记关系 DNA蛋白质DNA和蛋白质噬菌体32P35S14C、3H、18O、15N细菌31P32S12C、1H、16O、14N子代噬菌体32P、31P32SC、H、O、N两种都有注意　(1)解题时一定要看清标记对象是噬菌体还是细菌。(2)噬菌体侵染细菌实验中32P和35S的存在部位：CH2NH®——35S存在部位COOH6．C　[噬菌体营寄生生活，不能用培养基直接培养，需用含放射性的大肠杆菌培养才能使噬菌体带上放射性标记，A项错误；实验中保温时间不能过长，若保温时间太长则可能使一些含32P的子代噬菌体释放出来，离心后存在于上清液中，导致上清液中检测到32P，B项错误；35S标记的是噬菌体的蛋白质，理论上应存在于上清液中，但可能因搅拌不充分，部分噬菌体仍吸附在细菌表面而存在于沉淀物中，C项正确；本实验可说明DNA是遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质，因为缺少蛋白质进入细菌细胞的对照实验，D项错误。]7．C　[细胞生物(包括真核和原核生物)的遗传物质是DNA，细胞核和细胞质中的遗传物质也是DNA，流感病毒的遗传物质是RNA。]知识链接　辨析区别生物体所含遗传物质和所含核酸生物的遗传物质是DNA或RNA：所具有细胞结构的生物的遗传物质都是DNA，对于病毒来说，有一部分是DNA，如噬菌体等；有一部分是RNA，如HIV、SARS病毒、禽流感病毒、烟草花叶病毒等，问题大多出在对常见病毒的遗传物质不熟悉。归纳如下：生物类型核酸种类遗传物质实例有细胞结构的生物真核生物DNA和RNADNA玉米、小麦、人原核生物乳酸菌、蓝藻无细胞结构的生物DNA病毒DNADNA噬菌体RNA病毒RNARNA烟草花叶病毒 注意　①细胞质中的核酸主要是RNA，而细胞质中的遗传物质是DNA。②绝大多数DNA存在于染色体上，少数存在于细胞质中的叶绿体和线粒体中。8．ACD　[豌豆、酵母菌均为真核生物，其遗传物质均为DNA，且DNA主要分布于细胞核染色体上。T2噬菌体的遗传物质为DNA，HIV的遗传物质为RNA，DNA、RNA的组成元素均为C、H、O、N、P。RNA水解产生4种核糖核苷酸。]9．D　[由题干可获取的主要信息有：①家禽体细胞被32P标记，H5N1病毒寄生后也被32P标记；②家禽体细胞被35S标记，H5N1病毒寄生后也被35S标记。解答本题可先根据图解明确标记元素所标记的化合物，及病毒的结构特点和侵染过程，然后作出选择。病毒侵染细胞时，蛋白质外壳留在外面，只有核酸注入细胞，由图可知，病毒先在含32P的宿主细胞1中培养(其RNA被32P标记)，然后转移到含35S的宿主细胞2中培养。病毒复制自身的遗传物质所用的原料有宿主细胞的31P(不具放射性)，也有自身核酸(含32P)，故子代病毒的核酸大多含31P，少数含32P；病毒合成蛋白质外壳所用的原料都是宿主细胞2的，故全被35S标记。]10．D　[杂交病毒丙的遗传物质来自乙病毒，因此子代病毒的蛋白质外壳和核酸都与乙病毒相同。]11．(1)先将大肠杆菌在含35S的培养基上培养，再用噬菌体去侵染该大肠杆菌(2)不能。它只能证明噬菌体的蛋白质外壳没有进入细菌体内(要证明遗传物质是DNA，还要用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌)(3)C12．(1)格里菲思肺炎双球菌转化　“转化因子”(2)分离提纯S型细菌的DNA、蛋白质、多糖等物质(3)DNA是遗传物质(4)分解从S型细菌中提取的DNA　培养基中只长R型细菌(5)蛋白质、多糖等不是遗传物质　培养基中只长R型细菌　蛋白质、多糖不是遗传物质